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1、工程簡介

項(xiàng)目所屬為某豐生物科技有限公司自備電廠一期項(xiàng)目，包含兩套15MW機(jī)組的鍋爐系統(tǒng)輔機(jī)機(jī)組，包含一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，給水泵等高壓輔機(jī)共計(jì)9臺(tái)設(shè)備。每臺(tái)鍋爐產(chǎn)氣量為120t，同時(shí)供給3臺(tái)汽輪機(jī)進(jìn)行工作，三臺(tái)汽輪機(jī)拖動(dòng)1#、2#發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一臺(tái)拖動(dòng)壓縮鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，傳統(tǒng)使用擋板閥門調(diào)節(jié)壓流損失嚴(yán)重，浪費(fèi)大，已不能滿足目前節(jié)能增效的要求，而使用變頻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)日益凸顯，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)節(jié)精度高，效率高，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，減少了啟動(dòng)沖擊及設(shè)備磨損，并大大節(jié)約了廠自用電電量。針對(duì)機(jī)組配備的實(shí)際情況，選用森蘭SBH系列高壓變頻器，對(duì)高壓電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造。

2、項(xiàng)目實(shí)施遇到的主要問題和解決方案

由于項(xiàng)目設(shè)計(jì)為兩套鍋爐系統(tǒng)，系統(tǒng)的輔機(jī)均無備用，即一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)每臺(tái)鍋爐均只配備一臺(tái)，這就造成了風(fēng)機(jī)一旦故障停機(jī)，就會(huì)對(duì)鍋爐生產(chǎn)甚至鍋爐的安全造成威脅，這就對(duì)變頻器的性能以及安全性是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。經(jīng)過現(xiàn)場的考察以及公司的研究，決定采用一拖一自動(dòng)工變頻的方案來解決這一問題，方案主回路見下圖：

QF:用戶側(cè)高壓真空斷路器；

QS1、QS2手動(dòng)刀閘開關(guān)；

KM1、KM2、KM3真空接觸器，互鎖及要求：

1:QS1與KM1、QS2與KM2相互聯(lián)鎖，即隔離開關(guān)合上后，相對(duì)應(yīng)的真空接觸器才能合上，真空接觸器斷開后，與真空接觸相對(duì)應(yīng)的隔離開關(guān)才能分合。

2:KM2與KM3互鎖，即其中一個(gè)合上后，互鎖回路的另外一個(gè)不能合閘。

合QS1、QS2、、KM1、KM2分KM3、為變頻控制模式。電機(jī)可有變頻器控制調(diào)速運(yùn)行。

合KM3、分KM1、KM2、為工頻模式。電機(jī)可由QF直接啟停并進(jìn)行保護(hù)，變頻器可完全和電網(wǎng)脫離。

變頻改造后，保留風(fēng)機(jī)水泵的閥門操作系統(tǒng)，變頻運(yùn)行時(shí)保證閥門全開，一旦變頻器出現(xiàn)故障，短時(shí)間內(nèi)即可由變頻自動(dòng)切換至工頻運(yùn)行，改由閥門控制，來保證鍋爐的正常生產(chǎn)。

3、輔機(jī)配備以及變頻器選型

根據(jù)電機(jī)的功率等級(jí)選用適合型號(hào)的高壓變頻器，可達(dá)到最佳的調(diào)速節(jié)能效果。

變頻器現(xiàn)場布置圖如下圖：

4、控制方式

采用本地/遠(yuǎn)程切換的方式對(duì)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行控制，除在變頻器就地操作啟停調(diào)速方式外，正常運(yùn)行狀態(tài)下主要通過DCS遠(yuǎn)程控制對(duì)變頻器和電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控操作，采用DCS集中控制的方式，將高壓開關(guān)柜、變頻器、電機(jī)狀態(tài)均送至DCS進(jìn)行集中協(xié)調(diào)邏輯控制，變頻器除提供相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)外，同時(shí)提供對(duì)電機(jī)的系列保護(hù)，并將狀態(tài)送至DCS，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控安全生產(chǎn)。

5、應(yīng)用森蘭高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生的效果

1）顯著的節(jié)能成效，投運(yùn)后所有的電機(jī)運(yùn)行頻率都保持在25-40HZ范圍內(nèi)，而輸入電流大部分保持在額定電流的一半以下，相比工頻狀態(tài)，產(chǎn)生了顯著的節(jié)能效果。

2）改善了工藝。實(shí)現(xiàn)了流量壓力的自動(dòng)化控制，對(duì)工藝要求實(shí)現(xiàn)了更加精準(zhǔn)的控制，同時(shí)調(diào)節(jié)工況時(shí)只需調(diào)節(jié)變頻轉(zhuǎn)速即可，減少了閥門的使用頻率，從而延長閥門壽命降低閥門的故障率；變頻啟動(dòng)轉(zhuǎn)速可以從零開始逐漸升高實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，減小啟動(dòng)電機(jī)給電網(wǎng)帶來的沖擊。

3）減少了設(shè)備的維護(hù)量，變頻系統(tǒng)的應(yīng)用主要為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)及軟停車，降低機(jī)械部件的沖擊，相應(yīng)的延長了許多零部件特別是軸承以及密封的壽命。

4）自動(dòng)工變頻的切換保證了設(shè)備運(yùn)行的安全性，同時(shí)為電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控。操作也由手動(dòng)改為遠(yuǎn)程控制，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)的優(yōu)化提供了保障。

5）變頻器自身保護(hù)功能完善，同原來繼電保護(hù)比較，保護(hù)功能更多且更靈敏，大大加強(qiáng)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。

6、結(jié)束語

該項(xiàng)目9臺(tái)設(shè)備的投運(yùn)，是對(duì)我公司高壓變頻器性能的肯定和認(rèn)可，所有設(shè)備均一次性投運(yùn)，無故障發(fā)生，在安全可靠性上做到了絕對(duì)的保障，同時(shí)在設(shè)備通訊、控制、工變頻自動(dòng)切換等多個(gè)方面都表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，設(shè)備運(yùn)行至今狀態(tài)良好，節(jié)能效果明顯。